【簡(jiǎn)介:】直升飛機(jī)是當(dāng)今功能最多的一種飛行器。 它的這種多功能性可使飛行員全面領(lǐng)略三維空間,這是其他飛機(jī)做不到的。 如果乘坐過(guò)直升飛機(jī),您就會(huì)知道它是如何讓人感到興奮!
直升
直升飛機(jī)是當(dāng)今功能最多的一種飛行器。 它的這種多功能性可使飛行員全面領(lǐng)略三維空間,這是其他飛機(jī)做不到的。 如果乘坐過(guò)直升飛機(jī),您就會(huì)知道它是如何讓人感到興奮!
直升機(jī)原理 直升飛機(jī)高度的靈活e799bee5baa性意味著它幾乎可以飛到任何地方。 但是,這也意味著要駕駛它是非常復(fù)雜的。 飛行員必須具有三維觀念,并且必須始終使用雙臂和雙腿才能使直升飛機(jī)停留在空中! 駕駛直升飛機(jī)需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期大量培訓(xùn)以及高度注意力集中。
在要想了解直升機(jī)原理以及它是如何做出復(fù)雜飛行動(dòng)作的,將直升飛機(jī)的能力與火車、汽車和飛機(jī)的能力進(jìn)行比較會(huì)有所幫助。 通過(guò)比較,您會(huì)知道為何直升飛機(jī)具有如此強(qiáng)大的功能!
如果您進(jìn)過(guò)火車的駕駛室,就會(huì)知道,駕駛火車相當(dāng)容易。 畢竟火車只有兩個(gè)行駛方向,不是向前就是向后。 火車上有一個(gè)制動(dòng)器,但沒(méi)有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 是鐵軌將火車帶到它需要到達(dá)的地方。
由于火車只有兩個(gè)行駛方向,因此用一只手就可以駕駛火車。
當(dāng)然,汽車可以像火車一樣向前和向后行駛。 當(dāng)在任一方向行駛時(shí),您還可以向左或向右轉(zhuǎn)彎:
要使汽車轉(zhuǎn)向,就需要使用方向盤,駕駛員可以將它順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 駕駛員可以用一只手和一只腳來(lái)駕駛汽車。
任何參加過(guò)飛行員培訓(xùn)或見(jiàn)過(guò)飛行員駕駛艙的人都知道,飛機(jī)的駕駛比汽車要復(fù)雜得多。 但其實(shí)它們也是很相似的:
飛機(jī)可以向前運(yùn)動(dòng)并左右轉(zhuǎn)向。 另外它還具有上升和下降的能力。 但它無(wú)法向后飛行。因此,飛機(jī)具有五個(gè)不同運(yùn)動(dòng)方向,而汽車僅有四個(gè)。上升和下降能力是飛機(jī)的一個(gè)全新特色,它是飛機(jī)區(qū)別于汽車的特點(diǎn)之一。要控制飛機(jī)的向上和向下運(yùn)動(dòng),需要用一個(gè)操縱桿取代方向盤,或者使方向盤能夠向內(nèi)和向外運(yùn)動(dòng)(除了順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)之外)。在大多數(shù)飛機(jī)上,飛行員還通過(guò)兩個(gè)踏板來(lái)操縱方向舵。因此,飛行員是用一只手和兩只腳來(lái)駕駛飛機(jī)的。
直升飛機(jī)可以完成飛機(jī)所無(wú)法完成的三件事情:
直升飛機(jī)可以向后飛行。 整個(gè)直升飛機(jī)可在空中旋轉(zhuǎn)。 直升飛機(jī)可在空中靜止盤旋。 對(duì)于汽車或飛機(jī)來(lái)說(shuō),它們必須在移動(dòng)中才能轉(zhuǎn)向。而直升飛機(jī)則可以向任一方向側(cè)向移動(dòng),也可以旋轉(zhuǎn)360度。這些額外的運(yùn)動(dòng)自由度以及掌握這些運(yùn)動(dòng)需具備的技巧,正是直升飛機(jī)讓人興奮同時(shí)操作起來(lái)又很復(fù)雜的原因?! 〔倏v直升飛機(jī)時(shí),一只手要握住周期變距操縱桿,它用于控制直升飛機(jī)的側(cè)方向(包括向前、向后、向左和向右)。另外一只手握住總距操縱桿,它用于控制直升飛機(jī)的向上和向下運(yùn)動(dòng)(還控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)。飛行員的雙腳放在用于操縱尾旋翼的踏板上,尾旋翼可使直升飛機(jī)圍繞自身的軸在任一方向上旋轉(zhuǎn)。 駕駛直升飛機(jī)需要使用雙手和雙腳! 本文中,您將了解到直升飛機(jī)的相關(guān)信息,包括它的各種能力以及它是如何做出眾多令人驚異的事情的! 直升飛機(jī)具有其他飛機(jī)所不具備的一些獨(dú)特能力。 下面的視頻中展示了直升飛機(jī)的幾種能力。 直升飛機(jī)的特征就是能夠在地面上方的某一點(diǎn)盤旋。在盤旋時(shí),直升飛機(jī)還可以圍繞它的軸旋轉(zhuǎn),這樣飛行員就可以查看任意方向上的情況。
直升飛機(jī)的另一個(gè)獨(dú)特之處是能夠向后飛行。 同樣,直升飛機(jī)還可以側(cè)向飛行
由于直升飛機(jī)可以向后和側(cè)向飛行,因此它可以做出一些有趣的表演。 在下面的視頻中,一架直升飛機(jī)正在表演原地旋轉(zhuǎn),它在垂直于地面向下飛行的同時(shí),自身進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn):
向前飛行的直升飛機(jī)還可以停止在半空中,并非??焖俚乇P旋,正像在下面的視頻中所看到的那樣:
所有這些動(dòng)作對(duì)于飛機(jī)來(lái)說(shuō)都是不可能做到的,飛機(jī)必須在向前飛行時(shí)才能從機(jī)翼獲得升力(有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見(jiàn)飛機(jī)如何飛上藍(lán)天)。
您可以通過(guò)考慮前面所介紹的直升飛機(jī)的各種能力,開(kāi)始了解直升飛機(jī)是如何飛行的。 讓我們縱覽一下直升飛機(jī)的各種能力,看一看它們是如何影響直升飛機(jī)的設(shè)計(jì)和控制的。
感謝Raleigh Helicopters我在此向Raleigh Helicopters公司總裁格倫·布朗以及本文視頻中的飛行員兼演示人員Ellen Turcio表示感謝。他們二人提供了極大的幫助,并在我撰寫本文過(guò)程中給予了鼎力支持。如果您處于北卡羅萊納州羅利市區(qū),并需要直升飛機(jī)服務(wù)或指導(dǎo),那么您可以與Raleigh Helicopters公司聯(lián)系,電話(919)497-1870?! ∠胂褚幌?,我們要制造一架可輕而易舉騰空而起的飛行器。 我們暫時(shí)不要擔(dān)心如何降落,如何升到空中是我們關(guān)心的問(wèn)題。如果您想通過(guò)槳葉提供向上的力,那么要產(chǎn)生升力,槳葉必須處于運(yùn)動(dòng)之中。 槳葉通過(guò)將空氣下壓并利用由此獲得的作用力產(chǎn)生升力(有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見(jiàn)[/url]飛機(jī)如何飛上藍(lán)天,該文章詳細(xì)解釋了槳葉是如何產(chǎn)生升力的)。 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是保持槳葉處于連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的最簡(jiǎn)單方式。您可以將兩個(gè)或更多槳葉安裝在中心軸上并使軸旋轉(zhuǎn),這與吊扇上的葉片十分相似。直升飛機(jī)槳葉的形狀與飛機(jī)螺旋槳的形狀很相似,但直升飛機(jī)旋翼上的槳葉一般窄而薄,因?yàn)樗鼈儽仨毷挚焖俚匦D(zhuǎn)。 直升飛機(jī)的旋轉(zhuǎn)槳葉總成稱為主旋翼。如果在軸上為主旋翼槳葉提供一個(gè)微小的迎角并使軸旋轉(zhuǎn),槳葉就開(kāi)始產(chǎn)生升力。 為了使軸旋轉(zhuǎn),就需要某種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。 往復(fù)式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)是兩種最常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。 在離地前,發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)軸通過(guò)變速器連接到主旋翼軸上。在離地后,發(fā)動(dòng)機(jī)將與主旋翼軸同步運(yùn)轉(zhuǎn)。 這樣,在沒(méi)有任何阻力的情況下,機(jī)身將在與主旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。 為抑制機(jī)身旋轉(zhuǎn),您需要對(duì)它施加力。
向機(jī)身施加力的方式通常是在長(zhǎng)尾桁上安裝另外一組旋轉(zhuǎn)槳葉。 這些槳葉稱為尾旋翼。 尾旋翼的作用類似于飛機(jī)螺旋槳。通過(guò)在側(cè)面產(chǎn)生推力,抵消發(fā)動(dòng)機(jī)使機(jī)身旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì),尾旋翼可抑制機(jī)身旋轉(zhuǎn)。通常,尾旋翼由一個(gè)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。該軸經(jīng)由主旋翼變速器、尾桁一直延伸到尾旋翼處的一個(gè)小型變速器。
這樣就可以得到與下圖類似的直升飛機(jī):
為了對(duì)靈活直升飛機(jī)進(jìn)行操縱,主旋翼和尾旋翼都需是可調(diào)節(jié)的。 以下兩節(jié)將介紹如何對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)尾旋翼非常簡(jiǎn)單,您只需改變尾旋翼槳葉的迎角,就可以通過(guò)尾旋翼使直升飛機(jī)在主傳動(dòng)軸所在軸線上旋轉(zhuǎn)。
駕駛員可通過(guò)兩個(gè)腳踏板來(lái)控制迎角。 通過(guò)以下兩段視頻,您可以看到這一過(guò)程:
您可以在駕駛員座艙的這個(gè)畫面中看到踏板
尾旋翼槳葉的長(zhǎng)度只有大約61厘米。
尾旋翼的槳轂可使飛行員改-變旋翼槳葉的迎角。
主旋翼是直升飛機(jī)上最重要的部件。 它提供了直升飛機(jī)飛行的升力,并可控制直升飛機(jī)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)向和飛行高度的改變。
為完成所有這些動(dòng)作,首先要求旋翼要非常堅(jiān)固。 它還必須能夠通過(guò)槳轂的每圈旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)節(jié)旋翼槳葉的角度。 這種調(diào)節(jié)是通過(guò)自動(dòng)傾斜器總成完成的。
自動(dòng)傾斜器總成
自動(dòng)傾斜器總成主要有兩個(gè)作用:
在總距操縱方向上,自動(dòng)傾斜器總成可以同時(shí)改變兩個(gè)槳葉的角度。 這樣就可以增加或降低主旋翼提供給直升飛機(jī)的升力,使直升飛機(jī)升高或降低。
在周期變距操縱方向上,自動(dòng)傾斜器總成可以單獨(dú)改變旋轉(zhuǎn)時(shí)槳葉的角度。 這樣就可使直升飛機(jī)在任意方向上實(shí)現(xiàn)360度運(yùn)動(dòng)。
自動(dòng)傾斜器總成由兩個(gè)斜盤組成(即固定斜盤和旋轉(zhuǎn)斜盤),上圖中分別用藍(lán)色和紅色部分所示。 由于連接裝置(紫色)將旋轉(zhuǎn)斜盤與傳動(dòng)軸連接在一起,因此旋轉(zhuǎn)斜盤隨傳動(dòng)軸(綠色)和旋翼槳葉(灰色)一起旋轉(zhuǎn)。 槳距操縱桿(橙色)可使旋轉(zhuǎn)斜盤改變旋翼槳葉的槳距。 固定斜盤的角度通過(guò)與固定斜盤相連的操縱桿(黃色)而發(fā)生改變。 若飛行員對(duì)周期距控制和總距控制實(shí)施操縱,固定斜盤的操縱桿將受到影響。 固定斜盤和旋轉(zhuǎn)斜盤通過(guò)這兩個(gè)斜盤之間的一組軸承相連接。 這些軸承可使旋轉(zhuǎn)斜盤在固定斜盤上方旋轉(zhuǎn)。
自動(dòng)傾斜器總成可隨槳葉的旋轉(zhuǎn)改變主旋翼槳葉的迎角。
迎角越陡,提供的升力越大。 總距控制可同時(shí)改變兩個(gè)槳葉上的迎角:
通過(guò)總距操縱,可以同時(shí)改變兩個(gè)槳葉上的主旋翼迎角。
周期距控制可使自動(dòng)傾斜器總成傾斜,從而使直升飛機(jī)一側(cè)的迎角大于另一側(cè),如圖所示:
周期距控制可使自動(dòng)傾斜器總成傾斜,
從而不均衡地改變主旋翼槳葉的迎角。
直升飛機(jī)的駕駛需要經(jīng)驗(yàn)和技巧。駕駛員需對(duì)周期距控制進(jìn)行調(diào)節(jié),以使直升飛機(jī)保持在地面上方的某一點(diǎn)。駕駛員需對(duì)總距操縱進(jìn)行調(diào)節(jié),以使其保持在固定高度。駕駛員需對(duì)腳踏板進(jìn)行調(diào)節(jié),以使直升飛機(jī)保持前進(jìn)。您可以想象,在風(fēng)力很大的情況下,駕駛直升飛機(jī)在空中盤旋是一個(gè)多么大的挑戰(zhàn)! 下面的視頻可幫助您了解周期距控制、總距控制和自動(dòng)傾斜器總成之間的關(guān)系。 一般而言: 總距控制可將自動(dòng)傾斜器總成作為一個(gè)整體進(jìn)行提升。這可以起到同時(shí)改變兩個(gè)槳葉槳距的效果。 周期距控制可將自動(dòng)傾斜器總成的一側(cè)向上或向下推。這可以起到根據(jù)槳葉在旋轉(zhuǎn)中的位置而均勻改變槳葉槳距的作用。周期距控制可使旋翼的槳葉在直升機(jī)的一側(cè)具有較大迎角(因而獲得較大的升力),而在另一側(cè)具有較小迎角(因而獲得較小的升力)。這種升力的不平衡可使直升機(jī)傾斜,并側(cè)向移動(dòng)。